忻保五标高性能混凝土的配合比与应用.doc

忻保五标高性能混凝土的配合比设计与应用摘要:高性能混凝土是最近十几年出现的混凝土新品种,也是至今为止性能最为完善的混凝土,今后它将会逐步替代普通混凝土在绝大多数的各类建筑物中使用。本文总结忻保五标 30米箱梁预制高性能混凝土的配合比设计与应用,粉煤灰和硅粉作为其中的掺和料,能够大幅度提高混凝土的性能,同时也变废为宝,减少了环境污染。关键词:预制箱梁;高性能混凝土;粉煤灰;硅粉;变废为宝一、前言随着混凝土技术的发展以及工程的需要,使用的混凝土不仅强度要求在提高,混凝土的综合性能需求也在发展。特别是近年来,越来越多的大跨径桥梁、高层建筑、高速铁路等工程的修建和使用,高性能混凝土的需求越来越大。高性能混凝土一词是从英文 Hight Performance Concr ete(HPC) 翻译过来的。高性能混凝土是一种新型的高技术混凝土,是在大幅度提高普通混凝土性能的基础上采用现代混凝土技术制作的混凝土,它以耐久性作为设计的主要指标,针对不同用途要求,保证混凝土的适用性和强度并达到高耐久性、高工作性、高体积稳定性和经济性。为此,高性能混凝土在配制上的特点是低水胶比,选用优质原材料, 并除水泥、水、集料外,必须掺加足够数量的磨细矿物掺和料和高性能外加剂。关于高强混凝土与高性能混凝土的关系,我们赞同吴中伟院士的观点:高强混凝土不一定是高性能混凝土,高性能混凝土不只是高强混凝土,而是包括各种强度等级的混凝土,其应用范围十分广泛。这也正是高性能混凝土成为混凝土发展方向的重要原因。由于新的桥梁工程的结构设计提出了设计使用年限为 100 年的要求,对混凝土结构而言,就需要明确其耐久性指标,从而在施工过程中进行有效控制。二、工程概况忻州至保德高速公路项目位于山西省中北部的忻州市境内,是山西省高速公路网规划的“人字骨架、9横9环”高速公路网主骨架第三横(五台长城岭至保德)的重要组成部分,途径忻府区、静乐县、宁武县、可岚县、保德县五个(区) 县,路线终点跨黄河与陕西境神木至府谷一级公路相连,路线全长 公里。我公司承建的第五合同段起点桩号为 K29+600 ,终点桩号为 K32+600 ,全长 3公里。本合同段共有大桥 984 米/4座,上部均采用 30米后张法预应力混凝土箱梁, 先简支后连续结构,混凝土强度等级 C50, 共需预制 260 片箱梁。根据工程量大以及工程结构质量要求高的特点,必须配制出具有高流动性、高耐久性的高性能混凝土,以满足结构物施工的需要。三、高性能混凝土的设计思路基于抗裂和耐久性考虑, “大掺量矿物掺和料+高性能外加剂”是配制预应力混凝土箱梁高性能混凝土的主要技术路线。混凝土的强度和耐久性在很大程度上取决于混凝土混合物的一系列性质,因为它最终能确定混凝土硬化后的结构是否密实,以及与密实密切相关的混凝土强度、抗渗性、抗冻性等。高性能混凝土是在传统混凝土中加入了超塑化剂和其他外加剂以及矿物掺料(如粉煤灰等),采用低水胶比制作而成的,具有较高的力学性能(如抗压、抗折、抗拉强度)、高耐久性(如抗冻融循环、抗碳化和抗化学侵蚀)、高抗渗性等特性。混凝土配合比设计过程包括两个相关步骤:①选择混凝土的适宜组分(水泥、集料、水、外加剂、掺和料);②求出它们的相关数量或比例,使之尽可能地配置出工作性、强度和耐久性合适的混凝土。虽然事实上许多混凝土的性质很重要,